JP2022025816A - 車両のフレーム構造 - Google Patents

Abstract

【課題】必要な強度を確保しつつ、サイドレールに貫通孔を設けることができる車両のフレーム構造を提供する【解決手段】車両のフレーム構造２は、車両に備えられる一対のサイドレール１１と、一対のサイドレール１１を接続するクロスメンバ１２と、を備え、クロスメンバ１２は、サイドレール１１の上側に接続される上側接続部１２３ａと、サイドレール１１の下側に接続される下側接続部１２３ｂを有し、サイドレール１１は、上側接続部１２３ａと接続される第１接続領域１１６ａと、下側接続部１２３ｂに接続される第２接続領域１１６ｂと、の間に配置される、バッテリケーブル２１を通すためのケーブル孔１１３を有する。【選択図】図４

Description

本発明は車両のフレーム構造に関する。

トラックなどの車両では、重量のある荷室や艤装品を支持する車両構造として、一対のサイドレールと、これらサイドレールに直行して配設される複数のクロスメンバと、から構成されるラダーフレームを備えるものがある。

例えば、特許文献１には、一対の対抗するコの字断面のサイドメンバ（サイドレール）にアリゲータ形状のクロスメンバを接続した自動車用シャシフレームを備えた車両が開示されている。

特開２００６－２４０３３４号公報

ところで、車両にはバッテリが備えられるが、他の艤装品のレイアウトとの関係において、バッテリに繋がるバッテリケーブルを、サイドレールに貫通孔を設けて配策しなければならない場合がある。この場合、貫通孔はサイドレールに設けられる他の孔などに比べて大きいので、貫通孔が設けられる位置によっては、サイドレールの強度が問題になる虞がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、必要な強度を確保しながらサイドレールに貫通孔を設けることができる車両のフレーム構造を提供することにある。

本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様又は適用例として実現することができる。

本適用例に係る車両のフレーム構造は、車両に備えられる一対のサイドレールと、前記一対のサイドレールを接続するクロスメンバとを備え、前記クロスメンバは、前記サイドレールの上側に接続される上側接続部と、前記サイドレールの下側に接続される下側接続部を有し、前記サイドレールは、前記上側接続部と接続される第１接続領域と、前記下側接続部に接続される第２接続領域と、の間に配置される、バッテリケーブルを通すための貫通孔を有することを特徴とする。

上記適用例に係る車両のフレーム構造によれば、サイドレールの上側と下側にクロスメンバが接続され、その間にケーブル用の貫通孔を設けることで、サイドレールの外側に設置されたバッテリのケーブルを、サイドレールを通過させて一対のサイドレールの内側で配策することができる。また、サイドレールのクロスメンバが接続され固定された領域では、貫通孔を含んだサイドレールの面がクロスメンバに拘束されることにより変形が抑制されるため、サイドレールの貫通孔付近の強度低下を抑制することができる。さらに、一対のサイドレールの両方に貫通孔を設けることで、車両の軽量化に寄与することができる。

本発明の一実施形態に係る車両のフレーム構造を備える車両の全体構成を上方から見た概略図である。 図１の破線枠Ａにおけるサイドレールの概略構造を車両内側から見た斜視図である。 図１の一点鎖線枠Ｂの部分拡大図である。 図３の破線枠Ｃにおいて、サイドレールとクロスメンバの概略構造を車両内側から見た斜視図である。 図４に示すサイドレールを車両内側から見た側面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両のフレーム構造を備える車両１の全体構成を上方から見た概略構成図である。車両１は、例えば、運送を目的とするトラックである。車両１は、ラダーフレーム（フレーム構造）２、キャブ３、荷箱（不図示）、車輪機構４、駆動装置（不図示）、バッテリ５、リヤアンダーランプロテクタ６等その他の艤装品を備える。なお、前後とは車両の前後、上下とは車両の鉛直方向（垂直方向）における上下、左右とは車両の車幅方向における左右を示しているものとして、以下説明する。

バッテリ５は、車両１の電装機器、電動補器、電気システム等を動作させるための電力の供給源で、例えば二次電池である。具体的には、バッテリ５は、主に、キャブ３の下方に配置されるエンジンを始動させるスタータ等の電動補器に電力を供給する。また、バッテリ５は、キャブ３の運転席に配置されるヒューズボックス等の制御盤を介してランプやオーディオ等の電装機器等にも電力を供給する。バッテリ５は、図１に示すように、例えばサイドレール１１の右外側において、サイドレール１１に支持されるバッテリ支持部材７により、ラダーフレーム２に懸架される。また、バッテリ５に繋がるバッテリケーブル２１（以下ケーブル２１という）は、車両前方へと配策される。

ラダーフレーム２は、一対のサイドレール１１、及び複数のクロスメンバ１２を有する。サイドレール１１は、車両１の前後方向に沿って延在し、互いに平行に配置される左サイドレール１１Ｌ及び右サイドレール１１Ｒ（以下、左右を区別しない場合にはサイドレール１１という）から構成される。両サイドレール１１Ｌ，１１Ｒは、互いに左右対称の断面コ字型に形成され、開口を内側に向けて配置される。複数のクロスメンバ１２は、左サイドレール１１Ｌと右サイドレール１１Ｒを接続する。これにより、ラダーフレーム２の剛性及び強度を向上させている。ラダーフレーム２は、キャブ３、荷箱（不図示）、駆動装置（不図示）、バッテリ５、及び、その他の艤装品を支持する。以下、本実施形態のラダーフレーム２の構造は基本的に左右対称であるため、部分的な詳細については右側の構造を示す図を用いて説明し、左側については省略する。

図２は、図１の破線枠Ａにおけるサイドレール１１の概略構造を車両内側から見た斜視図である。サイドレール１１は、板状のウェブ１１１と、ウェブ１１１の両端に平行に設けられた一対のフランジ１１２と、を有してコの字形状に構成される。また、サイドレール１１は、特に多くの艤装品の加重を受ける前方内側に、剛性及び強度をさらに向上させるための補強材であるインナスティフナ１３が装着される。

インナスティフナ１３は、サイドレール１１と同様、ウェブ１３１と一対のフランジ１３２を有し、断面コの字に形成される。またインナスティフナ１３は、その外面全体が、サイドレール１１の内面に内接する大きさ及び形状である。

サイドレール１１及びインナスティフナ１３は、それぞれのウェブ１１１、１３１に、インナスティフナ１３がサイドレール１１に装着されたときに一致して重なる位置に、ケーブル孔（貫通孔）１１３、１３３、パイロット孔１１４、１３４、及び、複数のパターン孔１１５、１３５（図２においては代表で１か所のみ図示）を有する。ケーブル孔１１３、１３３は、バッテリ５に繋がるケーブル２１を通過させるための貫通孔であり、略同サイズ及び略同形状である。パイロット孔１１４、１３４は、サイドレール１１とインナスティフナ１３の位置決めのために設けられる既存の孔である。パターン孔１１５、１３５も既存の孔で、車両の軽量化及び艤装品の架装性向上を目的として、ウェブ１１１、１３１の全面に配列状に複数設けられる。ウェブ１１１及びウェブ１３１は、その他にも各種の孔が設けられるが、基本的には、サイドレール１１にインナスティフナ１３が装着された状態で、これらの孔の形状、サイズ及び位置が一致するように形成される。以下、サイドレール１１は、インナスティフナ１３を含む一体物として説明する。また、ケーブル孔１１３はケーブル孔１３３を含むものとして説明する。

図３は、図１の一点鎖線枠Ｂの部分拡大図、すなわち、バッテリ５に隣接するラダーフレーム２の一部及びバッテリ５に繋がるケーブル２１を上方から見た概略図であるまた、クロスメンバ１２は、後方側の左右に一対のケーブルホルダ１４Ｌ、１４Ｒを備える。バッテリ５の接続端子に繋がる複数のケーブル２１は、右サイドレール１１Ｒのケーブル孔１１３を通過して右サイドレール１１Ｒの外側から内側へ通過する。その後、ケーブル２１は、ケーブルホルダ１４Ｒ、１４Ｌに支持されながら左サイドレール１１Ｌに向かい、さらに、左サイドレール１１Ｌに沿って、又はそのチャネル内において車両前方に向かって配策される。このようにして、ケーブル２１は、バッテリ５から車両前方へと配策される。

図４は、図３の破線枠Ｃにおいて、サイドレール１１とクロスメンバ１２の概略構造を車両内側から見た斜視図である。具体的には、バッテリ５に隣接するクロスメンバ１２とその近傍のサイドレール１１の概略構造（図３の破線で示した領域のうち、ケーブル２１を除いた構造）を示している。なお、サイドレール１１の前後方向において、図３の破線枠Ｃで区切られた断面の輪郭部分は破線で示されている。また、図５は、図４に示すサイドレール１１の車両内側から見た側面図である。

クロスメンバ１２は上部材１２１ａ及び下部材１２１ｂを備えており、いわゆるアリゲータ形状である。上部材１２１ａ及び下部材１２１ｂは、それぞれの両端において上下に開く顎部１２２ａ、１２２ｂが形成され、顎部１２２ａ、１２２ｂの先端はそれぞれウェブ１１１に沿って上下方向に折り曲げられた上側接続部１２３ａ及び下側接続部１２３ｂを有している。一方、図５に一点鎖線枠で示すように、サイドレール１１は、そのウェブ１１１の内側の面において、上側接続部１２３ａと接続するための第１接続領域１１６ａ、及び、下側接続部１２３ｂと接続するための第２接続領域１１６ｂを有する。そして、図４に示すように、クロスメンバ１２は、上部材１２１ａと下部材１２１ｂを互いに対向させるように組み合わせた状態で、上側接続部１２３ａ及び下側接続部１２３ｂが、サイドレール１１の第１接続領域１１６ａ及び第２接続領域１１６ｂにそれぞれ接続され、ボルト等の締結部材によりサイドレール１１に固定されている。また、クロスメンバ１２は、前後方向の垂直断面がＵ形状のケーブルホルダ１４Ｌ、１４Ｒを有し、その窪み部にケーブル２１を左右方向へ配策させながら保持することができる。

次にサイドレール１１のケーブル孔１１３について図５を参照しながら説明する。ケーブル孔１１３は、パイロット孔１１４及びパターン孔１１５より大きい開口面積であって、ケーブル２１が通過するために必要な大きさを有する。また、ケーブル孔１１３は、前後方向及び上下方向において、第１接続領域１１６ａと第２接続領域１１６ｂの間に配置されている。また、パターン孔１１５やウェブ１１１に設けられるその他の孔は、ケーブル孔１１３の位置によって、適宜省略又は位置を変更される。

このように構成された車両１のラダーフレーム２は、車両１に備えられる一対のサイドレール１１と、一対のサイドレール１１を接続するクロスメンバ１２と、を備え、クロスメンバ１２は、サイドレール１１の上側に接続される上側接続部１２３ａと、サイドレール１１の下側に接続される下側接続部１２３ｂを有し、サイドレール１１は、上側接続部１２３ａと接続される第１接続領域１１６ａと、下側接続部１２３ｂに接続される第２接続領域１１６ｂと、の間に配置される、ケーブル２１を通すためのケーブル孔１１３が設けられている。このような構成により、サイドレール１１の外側に設置されたバッテリ５のケーブル２１を、サイドレール１１を通過させて一対のサイドレール１１の内側で配策することができる。また、サイドレール１１のクロスメンバ１２が接続され固定された第１接続領域１１６ａ及び第２接続領域１１６ｂでは、ケーブル孔１１３を含んだサイドレール１１の面がクロスメンバ１２に拘束されることにより変形が抑制されるため、サイドレール１１のケーブル孔２１部分の強度低下を抑制することができる。さらに、一対のサイドレール１１の両方に貫通孔が設けられることで、ラダーフレーム２の軽量化に寄与することができる。

以上で本発明に係る車両のラダーフレーム（フレーム構造）２の実施形態についての説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。

上記実施形態においては、クロスメンバはアリゲータ形状であったが、ウェブに沿って接続する接続部を有する形状であればコの字形状等、他の形状であってもよい。この場合、コの字のチャネル内側にケーブルを配策することができ、ケーブルの損傷等を防ぐことができる。

また、上記実施形態においては、サイドレールにインナスティフナが装着されていたが、インナスティフナが装着されていない車両においても本発明を適用できる。これにより、さらに軽量化を図ることができる。

また、上記実施形態においては、ケーブル孔の形状を略長方形としていたが、楕円等の他の形状でも良い。

１ 車両
２ ラダーフレーム
３ キャブ
４ 車輪機構
５ バッテリ
６ リヤアンダーランプロテクタ
７ バッテリ支持部材
１１ サイドレール
１１１、１３１ ウェブ
１１２、１３２ フランジ
１１３、１３３ ケーブル孔
１１４、１３４ パイロット孔
１１５、１３５ パターン穴
１１６ａ 第１接続領域
１１６ｂ 第２接続領域
１２ クロスメンバ
１２１ 上部材
１２２ 下部材
１２３ 上側接続部
１２４ 下側接続部
１３ インナスティフナ
１４ ケーブル保持部材

Claims (1)

1. 車両に備えられる一対のサイドレールと、
   前記一対のサイドレールを接続するクロスメンバと、を備え、
   前記クロスメンバは、前記サイドレールの上側に接続される上側接続部と、前記サイドレールの下側に接続される下側接続部を有し、
   前記サイドレールは、前記上側接続部と接続される第１接続領域と、前記下側接続部に接続される第２接続領域と、の間に配置されるバッテリケーブルを通すための貫通孔を有する、車両のフレーム構造。
   
   

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